在人類經(jīng)濟社會活動和氣候變化的雙重影響下，生物多樣性喪失加速，全球約100萬種動植物面臨滅絕風險，嚴重威脅人類的可持續(xù)發(fā)展。為應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，聯(lián)合國教科文組織“人與生物圈計劃”于1976年正式建立全球生物圈保護區(qū)網(wǎng)絡(luò)，目標是構(gòu)建一個覆蓋全球保護地網(wǎng)絡(luò)，通過融合科學管理、社區(qū)參與和資源的可持續(xù)利用，探索自然保護地管理的新模式，以實現(xiàn)生物多樣性保護、可持續(xù)發(fā)展與科學研究教育3個主要功能的協(xié)同推進。

生物圈保護區(qū)網(wǎng)絡(luò)自建立以來已取得顯著進展，覆蓋范圍不斷擴大，且日益成為推動區(qū)域生態(tài)保護與可持續(xù)發(fā)展的重要平臺，在生物多樣性保護及氣候變化緩解方面發(fā)揮了重要作用。本文利用“人與生物圈計劃”的生物圈保護區(qū)數(shù)據(jù)庫、聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標數(shù)據(jù)中心的生態(tài)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，以及全球生物多樣性信息網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)，評估生物圈保護區(qū)對全球生物多樣性保護、碳中和的作用與貢獻。

生物圈保護區(qū)

生物圈保護區(qū)數(shù)量與分布

生物圈保護區(qū)是指自然和人工生態(tài)系統(tǒng)中受到嚴格保護的、具有代表性的陸地、海岸帶或海洋生態(tài)系統(tǒng)區(qū)域，是世界上得到各國政府承認的全球性保護區(qū)網(wǎng)絡(luò)。自生物圈保護區(qū)網(wǎng)絡(luò)正式創(chuàng)立以來，全球生物圈保護區(qū)數(shù)量持續(xù)增加、覆蓋面積不斷增長。截至2025年，全球共有136個國家和地區(qū)設(shè)立了759個生物圈保護區(qū)，惠及近3億人口的生計，總面積766.73×104　km2，其中438個保護區(qū)分布在陸地，110個保護區(qū)包含淡水水域，211個保護區(qū)包含海洋水域。保護陸地生態(tài)系統(tǒng)657.42×104　km2，占地球陸地面積的4.41%，內(nèi)陸水域面積29.00×104　km2，占全球淡水總面積的5.47%，海域面積80.31×104　km2，占全球海洋總面積的0.23%。區(qū)域尺度上，拉丁美洲與加勒比地區(qū)共設(shè)有136個生物圈保護區(qū)，總面積達350.66×104　km2，是全球生物圈保護區(qū)數(shù)量最多的區(qū)域之一。非洲地區(qū)設(shè)有94個保護區(qū)，面積為88.34×104　km2。阿拉伯國家共設(shè)有36個保護區(qū)，面積為15.62×104　km2。亞太地區(qū)建立了179個保護區(qū)，覆蓋面積為94.73×104　km2。歐洲與北美地區(qū)擁有313個生物圈保護區(qū)，總面積為217.33×104　km2。其中，巴西、美國和俄羅斯的生物圈保護區(qū)面積分別占全球總面積的26.41%、11.10%和10.29%，在全球網(wǎng)絡(luò)中具有重要地位。此外，原住民在生物圈保護區(qū)中發(fā)揮重要作用，生物圈保護區(qū)中生活有原住民0.21億人，約占世界原住民人口的4.41%，保護區(qū)內(nèi)有原住民土地135.12×104　km2，占生物圈保護區(qū)面積20.18%。

生物圈保護區(qū)通常劃分為核心區(qū)、緩沖區(qū)和過渡區(qū)3個功能區(qū)域，其分區(qū)設(shè)計旨在實現(xiàn)自然保護與可持續(xù)發(fā)展之間的動態(tài)平衡。核心區(qū)，主要承擔生態(tài)系統(tǒng)原真性維護和關(guān)鍵物種棲息地保護的功能，是生物多樣性科學研究的重要基準區(qū)域。緩沖區(qū)，作為核心區(qū)的外圍防護帶，功能在于緩解外部干擾、支持適度科研和生態(tài)修復。緩沖區(qū)往往是生態(tài)教育和公眾參與的窗口，能夠在不破壞生態(tài)的前提下，提升社會對生物多樣性保護的認知與支持。緩沖區(qū)還可以與地方合作，推動資源可持續(xù)利用，展現(xiàn)了多方協(xié)作的保護治理機制。過渡區(qū)，生物圈保護區(qū)推動可持續(xù)發(fā)展的實驗平臺，其核心目標是將生態(tài)保護與社區(qū)福祉結(jié)合起來。

根據(jù)聯(lián)合國教科文組織的要求，生物圈保護區(qū)需每10年對功能分區(qū)的實施成效進行一次全面評估，并根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)變化和社會發(fā)展需求，動態(tài)調(diào)整分區(qū)邊界，以確保各區(qū)域功能的有效銜接與生態(tài)系統(tǒng)的整體穩(wěn)定。

生物圈保護區(qū)的功能定位

生物圈保護區(qū)的功能定位包括生物多樣性保護、可持續(xù)發(fā)展、科學研究和教育3個方面。

生物多樣性保護。生物圈保護區(qū)的首要目標是通過科學保護措施維持區(qū)域內(nèi)的生物多樣性。劃定核心區(qū)限制人類干擾，對關(guān)鍵物種棲息地的嚴格保護，確保受威脅與關(guān)鍵指示物種的生存與繁衍。例如，我國神農(nóng)架生物圈保護區(qū)分布有常綠闊葉林至寒溫性針葉林及山頂草甸等多種生態(tài)系統(tǒng)類型，以及維管束植物3 684種，脊椎動物544種，國家重點保護植物25種、野生動物87種，是我國物種最豐富的生物圈保護區(qū)之一。秘魯馬努生物圈保護區(qū)為近90種罕見魚類、超過300種鳥類和550種植物提供了穩(wěn)定的棲息地，保存了超過155種已知的兩棲動物物種及全球10%的鳥類物種，被譽為“亞馬孫基因銀行”。多瑙河三角洲生物圈保護區(qū)作為歐洲最大濕地，是歐洲重要的鳥類天堂。

可持續(xù)發(fā)展。生物圈保護區(qū)也是推動可持續(xù)發(fā)展的試驗田。可持續(xù)發(fā)展既是聯(lián)系保護目標與發(fā)展目標的橋梁，也是生物圈保護區(qū)建立的最終目的。生物圈保護區(qū)緩沖區(qū)和過渡區(qū)承擔并開展與保護相協(xié)調(diào)的可持續(xù)發(fā)展活動，包括多方利益相關(guān)者的參與，尤其是當?shù)厣鐓^(qū)的深度介入。通過參與式管理，當?shù)鼐用癫粌H成為生態(tài)保護的受益者，還成為保護區(qū)的管理者和決策者，從而增強了保護的可持續(xù)性。生物圈保護區(qū)通過在資源利用和生態(tài)保護之間建立對話機制，調(diào)解各方利益沖突，促進自然資源的和平利用。此外，過渡區(qū)還允許在保護的前提下進行適度的資源利用和經(jīng)濟發(fā)展，實現(xiàn)保護與利用的平衡。

科學研究與教育。生物圈保護區(qū)旨在為認識人與自然之間的關(guān)系提供科學平臺。通過科學評估優(yōu)化保護策略，平衡生物多樣性保護與可持續(xù)發(fā)展需求。當前，生物圈保護區(qū)的研究重點主要集中在生物多樣性保護與物種研究上，凸顯其在發(fā)現(xiàn)和保存未知生物資源方面的重要作用。例如，臥龍生物圈保護區(qū)關(guān)于人類活動對大熊貓棲息地利用的影響研究；越南浪邊生物圈保護區(qū)中發(fā)現(xiàn)了新型昆蟲病原真菌；瑞典克里斯蒂安斯塔德瓦滕里克保護區(qū)則發(fā)現(xiàn)了新的緩步動物物種；這些新物種的發(fā)現(xiàn)不僅拓展了生物學認知，也體現(xiàn)了生物圈保護區(qū)在維護生命中的獨特價值。

與此同時，關(guān)鍵物種和棲息地的評估有助于衡量保護區(qū)的生態(tài)保護成效，并為生態(tài)修復提供科學依據(jù)。例如，印度孫德爾班保護區(qū)通過研究紅樹林適宜棲息地分布，為紅樹林生態(tài)系統(tǒng)保護提供了方向；墨西哥的研究則揭示了食肉動物的活動模式如何受到土地利用梯度的影響，從而為保護區(qū)的空間管理提供依據(jù)。

此外，跨區(qū)域的生物圈保護區(qū)對于理解生態(tài)系統(tǒng)功能、物種在邊緣生境中的分布機制具有重要意義。隨著可持續(xù)發(fā)展理念的深入，研究日益關(guān)注人類活動的影響與社區(qū)參與的重要性，強調(diào)將傳統(tǒng)生態(tài)知識與現(xiàn)代科學相結(jié)合，在環(huán)境監(jiān)測與管理中實現(xiàn)協(xié)同增效。這種整合有助于提出更加切實可行的策略，實現(xiàn)生物多樣性保護與區(qū)域社會發(fā)展的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

生物圈保護區(qū)對生態(tài)系統(tǒng)的保護

以全球生物圈保護區(qū)為評估單元，基于30 m分辨率的生態(tài)系統(tǒng)類型與分布數(shù)據(jù)，量化2010—2024年保護區(qū)內(nèi)各類生態(tài)系統(tǒng)的面積與變化趨勢。結(jié)果表明，全球432個陸地生態(tài)區(qū)有生物圈保護區(qū)的分布，占全球陸地生態(tài)區(qū)總數(shù)的49.80%，涵蓋亞馬孫熱帶雨林、歐亞溫帶草原、北極苔原等典型生態(tài)區(qū)。從生態(tài)系統(tǒng)類型分布看，森林面積為222.08×104　km2，占生物圈保護區(qū)總面積的28.96%；草地面積224.03×104　km2，占29.22%；耕地面積78.36×104　km2，占10.22%；濕地面積33.52×104　km2，占4.37%；建設(shè)用地面積22.05×104　km2，占2.88%；水體面積116.62×104　km2，占15.21%；冰川與永久積雪面積為5.96×104　km2，占0.76%；此外，裸地面積達64.27×104　km2，占比8.38%。整體來看，森林和草地仍是生物圈保護區(qū)中最主要的生態(tài)系統(tǒng)類型，水體與濕地生態(tài)系統(tǒng)在維持生態(tài)功能與生物多樣性方面亦發(fā)揮重要作用。

生物圈保護區(qū)對動植物物種的保護

利用全球生物多樣性信息網(wǎng)絡(luò)（GBIF）2010—2024年的17.75億條脊椎動物分布記錄和1.88億條植物物種分布記錄，統(tǒng)計位于生物圈保護區(qū)內(nèi)的植物和動物分布點位，生物圈保護區(qū)邊界數(shù)據(jù)綜合來自“人與生物圈計劃”、國際自然保護聯(lián)盟（IUCN）、經(jīng)全球保護區(qū)數(shù)據(jù)庫（WDPA）修正的邊界，以及國內(nèi)公開數(shù)據(jù)和各保護區(qū)門戶網(wǎng)站，共覆蓋全球759個生物圈保護區(qū)。將GBIF物種分布點位與UNESCO發(fā)布的生物圈保護區(qū)矢量邊界在統(tǒng)一坐標系下進行點-面疊加，判斷記錄是否落入保護區(qū)范圍。隨后，將保護區(qū)內(nèi)的物種分布信息與《世界自然保護聯(lián)盟瀕危物種紅色名錄》中的受威脅植物和動物物種名錄進行比對，評估生物圈保護區(qū)在動植物整體物種及受威脅物種保護數(shù)量方面的貢獻。

結(jié)果表明，根據(jù)全球生物多樣性信息機構(gòu)（GBIF）數(shù)據(jù)庫的記錄，2010—2024年，全球生物圈保護區(qū)共記錄植物物種96 147種，包括被子植物85 904種、蕨類植物3 620種、苔蘚植物4 235種、裸子植物517種和藻類1 871種。生物圈保護區(qū)內(nèi)植物物種總數(shù)占全球植物物種的45.10%。保護區(qū)內(nèi)有受威脅植物物種3 351種，包括被子植物3 152種、蕨類植物26種、裸子植物142種、苔蘚植物29種、藻類2種，占全球受威脅植物物種的29.88%，極危物種主要分布在熱帶雨林、山地和島嶼生態(tài)系統(tǒng)中，而易危物種則廣泛分布于平原等人類活動較為密集的區(qū)域。

全球生物圈保護區(qū)內(nèi)的動物種類131 991種，其中，哺乳動物2 493種、鳥類8 468種、爬行動物3 647種、兩棲動物2 635種、魚類360種、昆蟲87 478種、其他無脊椎動物26 910種。保護區(qū)內(nèi)共有受威脅動物物種2 551種，受威脅物種中，鳥類有622種，哺乳動物371種，爬行動物358種，兩棲動物525種，魚類153種，還包括49種大型珍稀淡水水生動物和157種大型珍稀海洋水生動物。生物圈保護區(qū)受威脅動物占全球受威脅動物物種的36.78%。極危物種多分布在生態(tài)脆弱的區(qū)域，如南非的開普植物區(qū)和安第斯山脈；而易危物種則廣泛分布于北半球溫帶地區(qū)。熱帶地區(qū)，如亞馬孫雨林和剛果盆地，物種豐富度較高；而干旱區(qū)，如撒哈拉沙漠，物種豐富度較低。大型珍稀水生物種在亞洲、歐洲和南美洲均呈較高占比（分別為45.70%、42.53%與40.27%）。

生物圈保護區(qū)對全球生態(tài)系統(tǒng)碳匯的貢獻

運用基于遙感數(shù)據(jù)的生物圈保護區(qū)內(nèi)地上、地下生物量碳密度和凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力（NEP）數(shù)據(jù)集，分析生物圈保護區(qū)碳儲量與碳匯。結(jié)果表明，全球生物圈保護區(qū)的總碳儲量為3.17×1010　t，其中，森林、灌叢、濕地與草地生態(tài)系統(tǒng)的碳儲量分別占71.53%、8.40%、7.13%與2.96%。不同大洲的碳密度表現(xiàn)出顯著差異。南美洲的碳密度最高，為63.89 t C/ha，其次是大洋洲51.88 t C/ha和北美洲50.29 t C/ha。從生態(tài)系統(tǒng)類型來看，森林生態(tài)系統(tǒng)的碳儲量最為豐富，其生物量碳密度為83.09 t C/ha。其中，南美洲的森林（68.37 t/ha）和北美洲的森林（55.65 t/ha）分別由于其廣闊的熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)和成熟森林系統(tǒng)使其保持較高的平均地上生物量。

全球生物圈保護區(qū)的總碳匯為1.35×1015　g C，年均碳匯205.02 g C/m2。生物圈保護區(qū)的高碳匯區(qū)域主要集中在南半球熱帶及海洋性氣候區(qū)。例如，大洋洲的平均凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力最高（371.35 g C/(m2·yr)），其次為南美洲　289.33 g C/(m2·yr)。在生態(tài)系統(tǒng)層面，熱帶濕潤氣候和森林-濕地系統(tǒng)是全球碳循環(huán)的關(guān)鍵碳匯區(qū)域。森林和濕地的碳匯貢獻最大，NEP分別為243.11和235.92 g C/(m2·yr)。生物圈保護區(qū)碳匯能力整體幾乎保持不變，其中，52.95%區(qū)域碳匯水平略上升。但荒漠和濕地生態(tài)系統(tǒng)碳匯表現(xiàn)出不同程度的下降。

結(jié)語

生物圈保護區(qū)在全球生物多樣性保護發(fā)揮著不可替代的作用，共覆蓋666.32×104　km2的自然生態(tài)系統(tǒng)，保護了96 147種植物和131 991種動物，涵蓋了全球受威脅植物物種的約29.88%和受威脅動物物種的約36.78%。全球生物圈保護區(qū)的總碳匯為1.35×1015　g C，在減緩氣候變化中發(fā)揮了重要作用。然而，當前仍面臨諸多挑戰(zhàn)，包括保護區(qū)內(nèi)受威脅的植物物種比例偏低、海洋生物圈保護區(qū)數(shù)量少、農(nóng)田擴張、近10年設(shè)立的生物圈保護區(qū)自然生態(tài)系統(tǒng)面積比例下降等問題，同時在評估分析中還發(fā)現(xiàn)生物圈保護區(qū)缺乏系統(tǒng)的生物多樣性監(jiān)測，數(shù)據(jù)不完整。

“昆明－蒙特利爾全球生物多樣性框架”（GBF）與聯(lián)合國2030年可持續(xù)發(fā)展目標（SDGs）的實施，為生物圈保護區(qū)發(fā)展提供了重要機遇。生物圈保護區(qū)未來的發(fā)展需要加強5個方面工作。開展全球生物圈保護區(qū)布局研究，提高生物圈保護區(qū)對全球重要生態(tài)系統(tǒng)與受威脅動植物的保護能力；增加海洋類生物圈保護區(qū)的數(shù)量與面積；加強保護，嚴格控制農(nóng)田和建設(shè)用地的擴張，在生物圈保護區(qū)內(nèi)率先實現(xiàn)自然棲息地的零喪失；開展生物圈保護區(qū)自然資本與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估，開拓綠色發(fā)展與自然資源可持續(xù)利用的路徑，增強生物圈保護區(qū)對當?shù)亟?jīng)濟社會發(fā)展支撐作用；推動生物圈保護區(qū)智能化監(jiān)測體系，逐步建設(shè)覆蓋全球所有生物圈保護區(qū)的生物多樣性監(jiān)測體系。為全球生物多樣性保護與SDGs的實現(xiàn)發(fā)揮引領(lǐng)與示范作用。

（作者：歐陽志云、姚昱濃、徐衛(wèi)華、曹壘，中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心　中國科學院大學資源與環(huán)境學院；唐軍，中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心；李曉松，中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院　可持續(xù)發(fā)展大數(shù)據(jù)國際研究中心；朱麗，中國科學院大學資源與環(huán)境學院　中國科學院植物研究所；林明利，中國科學院水生生物研究所　中國科學院深海科學與工程研究所；鄒玥嶼，聯(lián)合國教科文組織自然科學部人與生物圈計劃秘書處；《中國科學院院刊》供稿）